C ++: Kích thước của một đối tượng của một lớp rỗng là bao nhiêu?

Tôi đã tự hỏi những gì có thể là kích thước của một đối tượng của một lớp trống . Nó chắc chắn không thể là 0 byte vì nó có thể tham chiếu và trỏ đến nó giống như bất kỳ đối tượng nào khác. Nhưng, một đối tượng như vậy lớn đến mức nào?

Tôi đã sử dụng chương trình nhỏ này:

#include <iostream>
using namespace std;

class Empty {};

int main()
{
    Empty e;
    cerr << sizeof(e) << endl;
    return 0;
}

Đầu ra tôi nhận được trên cả hai trình biên dịch Visual C ++ và Cygwin-g ++ đều là 1 byte ! Điều này khiến tôi hơi ngạc nhiên vì tôi đã mong đợi nó có kích thước bằng từ máy (32 bit hoặc 4 byte).

Bất cứ ai có thể giải thích tại sao kích thước của 1 byte? Tại sao không phải là 4 byte? Điều này phụ thuộc vào trình biên dịch hay máy tính? Ngoài ra, ai đó có thể đưa ra một lý do cụ thể hơn cho lý do tại sao một đối tượng lớp trống sẽ không có kích thước 0 byte?

Trích dẫn Câu hỏi thường gặp về phong cách và kỹ thuật C ++ của Bjarne Stroustrup , lý do kích thước khác 0 là "Để đảm bảo rằng địa chỉ của hai đối tượng khác nhau sẽ khác nhau." Và kích thước có thể là 1 vì căn chỉnh không quan trọng ở đây, vì thực tế không có gì để xem xét.

Tiêu chuẩn nói rằng tất cả các đối tượng dẫn xuất hầu hết đều có sizeof ()> = 1:

Trừ khi nó là một trường bit (class.bit), một đối tượng dẫn xuất nhất sẽ có kích thước khác 0 và sẽ chiếm một hoặc nhiều byte dung lượng lưu trữ. Các đối tượng con của lớp cơ sở có thể có kích thước bằng không. ISO / IEC FDIS 14882: 1998 (E) intro.object

Đó thực sự là một chi tiết triển khai. Cách đây rất lâu, tôi nghĩ nó có thể là 0 byte hoặc một nghìn byte, nó không liên quan đến đặc tả ngôn ngữ. Tuy nhiên, sau khi xem xét tiêu chuẩn (phần 5.3.3), sizeofđược định nghĩa là luôn trả về một hoặc lớn hơn, bất kể điều gì.

Kích thước của một lớp dẫn xuất nhất phải lớn hơn 0.

Điều này là cần thiết, trong số những thứ khác, cho phép bạn xử lý các mảng đối tượng và con trỏ tới chúng. Nếu các phần tử của bạn được phép có kích thước bằng 0 thì &(array[0])sẽ giống hệt với &(array[42]), điều này sẽ gây ra tất cả các loại tàn phá cho các vòng xử lý của bạn.

Lý do tại sao nó có thể không phải là một từ máy là không có phần tử nào bên trong nó thực sự yêu cầu nó phải được căn chỉnh trên một ranh giới từ (chẳng hạn như một số nguyên). Ví dụ: nếu bạn đặt char x; int y;bên trong lớp, GCC của tôi sẽ đồng hồ nó ở tám byte (vì int thứ hai phải được căn chỉnh trong triển khai đó).

Có một ngoại lệ: mảng độ dài 0

#include <iostream>

class CompletlyEmpty {
  char NO_DATA[0];
};

int main(int argc, const char** argv) {
  std::cout << sizeof(CompletlyEmpty) << '\n';
}

Mặc dù không bắt buộc phải gán bất kỳ bộ nhớ nào cho một lớp trống, nhưng để tạo các đối tượng của các lớp trống, trình biên dịch sẽ gán bộ nhớ tối thiểu có thể được gán, đó là 1 byte. Bằng cách này, trình biên dịch có thể phân biệt duy nhất hai đối tượng của cùng một lớp rỗng và sẽ có thể gán địa chỉ của đối tượng cho một con trỏ của loại lớp trống.

Tôi nghĩ rằng nó có thể hữu ích để liên kết đến một câu trả lời giải thích điều tốt này. Nó là về boost::compressed_paircủa Logan Capaldo .

Điều này có thể giúp ích cho bạn :-) http://bytes.com/topic/c/insights/660463-sizeof-empty-class-osystem-1-a

Kích thước của một lớp hoặc cấu trúc trống là 1

Lý do điều này xảy ra là do việc triển khai đúng tiêu chuẩn, một trong những điều mà tiêu chuẩn C ++ nói là "không đối tượng nào có cùng địa chỉ trong bộ nhớ với bất kỳ biến nào khác" .... Cách dễ nhất để đảm bảo điều này là gì? Đảm bảo rằng tất cả các loại đều có kích thước khác 0. Để đạt được điều này, trình biên dịch thêm một byte giả vào các cấu trúc và lớp không có thành viên dữ liệu và không có hàm ảo để chúng có kích thước 1 thay vì kích thước 0 và sau đó chúng được đảm bảo có một địa chỉ bộ nhớ duy nhất.

Việc phân bổ 1 byte cho một lớp trống phụ thuộc vào trình biên dịch. Các trình biên dịch cần đảm bảo các đối tượng nằm ở các vị trí bộ nhớ khác nhau và chúng cần phân bổ kích thước bộ nhớ khác 0 cho một đối tượng. Nghe ghi chú về chủ đề này tại đây: http://listenvoice.com/listenVoiceNote.aspx?id=27

Mặc dù các trình biên dịch phân bổ kích thước khác 0 cho một lớp trống, chúng cũng thực hiện tối ưu hóa khi các lớp mới có nguồn gốc từ các lớp trống. Nghe về tối ưu hóa cơ sở trống trong các câu hỏi phỏng vấn lập trình c ++ của ListenVoice.

lý do cho lớp không có thành viên dữ liệu nhưng có kích thước 1 byte là * văn bản mạnh * này phải được lưu trữ trong bộ nhớ để một tham chiếu hoặc con trỏ có thể trỏ đến đối tượng của lớp đó

lớp trống - lớp đó không chứa bất kỳ nội dung nào.

bất kỳ lớp nào không trống sẽ được đại diện bởi nội dung của nó trong bộ nhớ.

bây giờ lớp trống sẽ được biểu diễn như thế nào trong bộ nhớ? vì nó không có nội dung nên không có cách nào để hiển thị sự tồn tại của nó trong bộ nhớ, nhưng lớp hiện diện, bắt buộc phải hiển thị sự hiện diện của nó trong bộ nhớ. Để hiển thị sự hiện diện của lớp trống trong bộ nhớ, cần có 1 byte.

Tôi nghĩ là như vậy bởi vì 1 byte là đơn vị bộ nhớ nhỏ nhất có thể được sử dụng làm trình giữ chỗ và nó không thể cung cấp kích thước bằng 0 vì sẽ không thể tạo một mảng đối tượng ..

và điều bạn nói "Điều này hơi ngạc nhiên với tôi vì tôi đã mong đợi nó có kích thước bằng từ máy (32 bit hoặc 4 byte)." sẽ đúng với biến tham chiếu (các từ macine) có kiểu trống (), không đúng với kích thước của chính lớp (là kiểu dữ liệu trừu tượng),

Tôi nghĩ câu hỏi này chỉ quan tâm đến lý thuyết nhưng không quan trọng trong thực tế.

Như đã được chỉ ra bởi những người khác, dẫn xuất từ ​​một lớp trống không gây hại gì, vì điều này sẽ không tiêu tốn thêm bất kỳ bộ nhớ nào cho phần lớp cơ sở.

Hơn nữa, nếu một lớp trống (có nghĩa là nó - về mặt lý thuyết - không cần bất kỳ bộ nhớ cho mỗi trường hợp nào, tức là nó không có bất kỳ thành viên dữ liệu không tĩnh nào hoặc các hàm thành viên ảo) thì tất cả các hàm thành viên của nó cũng có thể (và nên) được định nghĩa là tĩnh. Vì vậy, không cần phải tạo một thể hiện của lớp này.

Điểm mấu chốt: Nếu bạn thấy mình đang viết một lớp X trống thì chỉ cần đặt tất cả các hàm thành viên là tĩnh. Sau đó, bạn sẽ không cần tạo đối tượng X và các lớp dẫn xuất sẽ không bị ảnh hưởng theo bất kỳ cách nào.

#include<iostream>
using namespace std;


    class Empty { };
    int main()
    {
        Empty* e1 = new Empty;
        Empty* e2 = new Empty;

        if (e1 == e2)
            cout << "Alas same address of two objects" << endl;
        else
            cout << "Okay it's Fine to have different addresses" << endl;

        return 0;
    }

Đầu ra: Được rồi, không sao khi có các địa chỉ khác nhau

Trả về kích thước 1 đảm bảo rằng hai đối tượng sẽ không có cùng địa chỉ.

Nó là nonzero để đảm bảo rằng hai đối tượng khác nhau sẽ có địa chỉ khác nhau. Các đối tượng khác nhau nên có địa chỉ khác nhau, vì vậy kích thước của một lớp trống luôn là 1 byte.

Tôi nghĩ rằng nếu kích thước của một lớp trống bằng 0 thì có nghĩa là nó không tồn tại. Để nó (lớp) tồn tại, nó yêu cầu phải có ít nhất 1 byte, vì byte này là địa chỉ bộ nhớ / tham chiếu.

Đó là vì con trỏ này , mặc dù con trỏ là (số nguyên) 4 byte nhưng nó chỉ đến một vị trí bộ nhớ (một Đơn vị) là 1 byte.